平顶山首山一矿煤层气钻井施工工艺的实践及应用

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1、平顶山首山一矿煤层气钻井施工工艺的实践及应用杜贵亭（河南省煤m地质局四队，河南467000）摘要：用钻井手段形成煤层气生产井并通过技术手段抽取煤层中的煤层气，既可以为今后的煤矿生产降低安全隐患，乂可以提供一种清洁的新型能源，同时也能够缓解能源紧张的局面，本文介绍了平顶山矿区首山一矿的煤层气抽放情况及根据其特点所采取的措施。矢键词：首山一矿煤层气钻井钻具组合Practiceand如plicationofCBMWellDrillingTechniqueofShoushanNollMneinPingdingshanDuCkiiting(He

2、nanProvincialBureauofCbalfleldGsology,Henan467000)Abstract:ThemeansofbuildingCBMproductionwellsbydrillingwellsanddrainingCBMinthecoalscamwithspecialtechniquewillnotonlyreducethesafetyrisksduringcoalminingpiocess,butalsowillpidvideatypeofnewcleanenergy,whichcanatthesamet

3、imeeasetheenergycrisis.IhepaperintroducesCBM曲coveiyinShoushanNol1Mineandthemeaeurestakenbyitssituations.Keywords:ShoushanNollMine;CBM;Welldrilling;BHA作者简介杜贵亭，男，钻探工程师，浙江长兴煤田地质学校煤田地质钻探专业，长期从爭煤田地质钻探技术工作。近年來，煤层气作为一个新型的能源、越来越受到人们的关注和重视，对其开发利用和综合治理的工作力度也在逐年加大并取得了一定的成果。抑有关资料显示

4、，仅河南省埋深在2000m以浅的煤层气资源总量约10427161亿m1500m以浅的约为7140138亿n?。由此可见，大力开展煤层气的开发和综合利用前景可观，潜力巨大。如何开展煤层勺钻井并顺利完成地质钻井施工任务，为煤层气开发利用提供技术上的支持和保障就显得十分重要。河南省煤出地质局四队在平顶山矿区首山一矿进行乩煤层气钻井施工中，运用现有的钻探技术和钻探设备对煤层气的钻井施工工艺进行了有益尝试，取得了较好的实践效果。I地层概况平顶山矿区首山一矿地层自上而下为第四系、二叠系上统上石盒子组、二叠系下统下石盒子组、二叠系下统山西组、石炭

5、系太原组。第四系：层厚68100m左右。顶部为耕植土，其下为黄灰色粘土、亚粘土，局部夹砂砾石，松散易垮塌。与下伏地层呈角度不整合接触。二耗系上统上石盒子组：层厚250100m左右。上部为灰色泥岩，灰绿色砂质泥岩，夹薄层浅灰色细粒砂岩；中部为灰色、灰绿色泥岩，夹薄层浅灰色细粒砂岩；下部为灰绿色、深灰色泥岩，浅灰色细粒砂岩。二叠系下统下石盒子组：层厚330100m左右。上、中部以灰色、深灰色泥岩、砂质泥岩，浅灰色细粒砂岩，夹薄煤层；下部为灰色、深灰色泥岩浅灰色、灰色砂质泥岩，浅灰色细粒砂岩及煤层。三吻。煤位于该组中下部。二叠系下统山西组：

6、层厚80100m左右。本组岩性为浅灰色、灰色砂质泥岩，深灰色泥岩，浅灰色中、细粒砂岩及煤层。二丨煤位于该组底部，是煤层气井的主要抽采目的煤层。石炭系太原组：层厚35100m左右(未钻穿)。岩性以灰色石灰岩为主，夹灰色砂质泥岩、泥岩及细粒砂岩。本组地层未钻穿。2施工目的和难点211施工目的本区煤系地层为石炭二叠系，目标煤层为二詹系下统下石盒子组三顽煤层与山西组二「煤层钻井目的是了解本区煤层气赋存条件及含气量，获取区内与煤层气地质及生产相关的数据，主要包括：煤层埋深与厚度、煤岩及煤质特征、完成下套管及固井工作，为该区煤层气的综合治理和开发

7、利用負定基础。212施工难点平顶山首山一矿煤层气生产试验井位于东南・西北走向的白石山背斜两侧，其中SP002井位于背斜南，SD03井、SY2OO4井位于背斜北，据相关资料显示，此区域地层倾角大，平顶山砂岩硕度大，钻井施工极易向背斜轴方向偏斜，预防井斜是该区块钻井施工的重点。该地区一开施工井段地层复杂，含多层流砂及砾石层，井内安全隐患大且由于地层裂隙多，易逛成井内涌漏，增加了钻井的施工难度。矿区地层淀页岩水敏性较强，遇水易水化膨胀，造成缩径，可能发生井下复杂情况，因此防卡也是钻井施工中不可忽视的工作。由于该地区地层相对复杂，且不稳定，在

8、二刃采用清水钻进的过程中易产生坍塌、掉块等不安全口q#涯命*-r加士3设备的选择鉴于煤层埋藏深度接近1000m,且地层变化往往会导致钻孔延深，因此在选择钻探设备上，应充分考虑到这些因素，以使钻探钻井顺利达到施工目的。钻机